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目录 3

序 3

第1篇 数字基础 3

第1章 数字逻辑 3

1.1 布尔逻辑 3

1.2 布尔操作 6

1.3 卡诺图 7

致谢 9

1.4 二进制与十六进制 10

1.5 二进制加法 12

1.6 减法及负数 14

1.7 乘法和除法 15

1.8 触发器和锁存器 16

1.9 同步逻辑 20

1.10 同步时序分析 21

1.11 时钟偏移 23

1.12 时钟抖动 25

1.13 逻辑模块 25

第2章 集成电路和7400逻辑系列 29

2.1 集成电路 29

2.2 集成电路封装 34

2.3 7400系列离散逻辑器件 37

2.4 7400系列在逻辑设计中的应用 39

2.5 采用7400系列实现的同步逻辑设计 42

2.6 7400系列的常用参数 46

2.7 数字集成电路的数据手册的说明 47

第3章 基本计算机结构 52

3.1 数字计算机 53

3.2 微处理器组成 55

3.3 子程序和堆栈 57

3.4 启动和中断 60

3.5 一个8位计算机的设计实例 61

3.6 地址分段 65

3.7 直接存储器访问DMA 67

3.8 微处理器总线扩展 69

3.9 汇编语言和寻址模式 71

第4章 存储器 75

4.1 存储器分类 75

4.2 EPROM 77

4.3 FLASH存储器 79

4.4 EEPROM 83

4.5 异步SRAM 84

4.6 异步DRAM 85

4.7 多端口存储器 90

4.8 FIFO 92

第5章 串行通信 95

5.1 串行和并行通信 95

5.2 通用异步收发器UART 97

5.3 ASCII数据描述 100

5.4 RS-232 102

5.5 RS-422 106

5.6 调制解调器和波特率 107

5.7 网络拓扑 108

5.8 网络数据格式 110

5.9 RS-485 112

5.10 一个简单的RS-485网络 113

5.11 芯片间的串行通信 118

第6章 具有指导意义的微处理器和微型计算机组件 121

6.1 进展 121

6.2 Motorola 6800微处理器系列 122

6.3 Intel 8051微控制器系列 126

6.4 MICROCHIP PIC？微控制器系列 132

6.5 Intel 8086——16位微处理器系列 135

6.6 MOTOROLA 68000——16/32位微处理器系列 139

7.1 精简指令集RISC和复杂指令集CISC 147

第2篇 高级数字系统 147

第7章 先进的微处理器概念 147

7.2 高速缓存CACHE结构 151

7.3 实际应用中的CACHE 157

7.4 虚拟存储和存储管理单元 160

7.5 超标量和超流水结构 164

7.6 浮点算术 167

7.7 数字信号处理器 169

7.8 性能评测 171

8.1 同步DRAM 174

第8章 高性能存储技术 174

8.2 双倍速SDRAM 180

8.3 同步SRAM 183

8.4 DDR和QDR SRAM 186

8.5 按内容寻址的存储器CAM 189

第9章 网络 193

9.1 第一层和第二层协议 193

9.2 第三层和第四层协议 194

9.3 物理介质 197

9.4 信道编码 198

9.5 8B10B编码 203

9.6 错误检测 207

9.7 校验和 208

9.8 循环冗余校验 210

9.9 以太网 217

第10章 逻辑设计与有限状态机 222

10.1 硬件描述语言HDL 222

10.2 CPU支持逻辑 228

10.3 时钟域交叉 235

10.4 有限状态机 239

10.5 有限状态机实现的总线控制 243

10.6 有限状态机的优化 245

10.7 流水线 247

第11章 可编程逻辑器件 251

11.1 定制和可编程逻辑 251

11.2 GAL和PAL 254

11.3 CPLD 257

11.4 FPGA 259

第3篇 数字系统的模拟基础 267

第12章 电学基础 267

12.1 基本电路 267

12.2 环路和节点分析 268

12.3 电阻等效 270

12.4 电容 272

12.5 电容的交流特性 274

12.6 电感 275

12.7 非理想RLC模型 276

12.8 频域分析 278

12.9 低通和高通滤波器 282

12.10 带通和带阻滤波器 285

12.11 变压器 287

第13章 二极管和三极管 291

13.1 二极管 291

13.2 电源电路中的二极管 293

13.3 数字应用中的二极管 296

13.4 双极型三极管 298

13.5 基于双极型晶体管实现的数字放大器 299

13.6 基于双极型晶体管实现逻辑功能 302

13.7 场效应晶体管 304

13.8 功率FET和JFET 307

第14章 运算放大器 310

14.1 理想运算放大器 310

14.2 实际的运算放大器特性 315

14.3 带宽限制 322

14.4 输入电阻 324

14.5 加法放大器电路 327

14.6 有源滤波器 330

14.7 比较器和滞回 331

第15章 数字系统的模拟接口 338

15.1 模拟和数字领域的转换 338

15.2 采样率和混淆 340

15.3 ADC电路 344

15.4 DAC电路 347

15.5 数据转换系统中的滤波器 349

第16章 时钟分布 353

16.1 石英振荡器和陶瓷共振器 353

第4篇 数字系统设计实践 353

16.2 低偏移时钟缓冲器 355

16.3 零延迟缓冲器：PLL 358

16.4 频率合成 362

16.5 延迟锁环 364

16.6 源同步时钟控制 365

第17章 电压调节和电源分布 369

17.1 电压调节基础 370

17.2 热分析 373

17.3 齐纳二极管和旁路稳压器 375

17.4 晶体管和离散序列稳压器 377

17.5 线性调节器 381

17.6 开关调节器 385

17.7 电源分布 387

17.8 电学完整性 391

第18章 信号完整性 395

18.1 传输线 395

18.2 端接 400

18.3 串扰 405

18.4 电磁干扰 407

18.5 接地和电磁兼容性 410

18.6 静电泄放 412

19.1 实际技术 416

第19章 成功设计 416

19.2 印刷电路板 419

19.3 手工布线电路 422

19.4 微处理器复位 425

19.5 可调试设计 427

19.6 边界扫描 428

19.7 诊断软件 430

19.8 电路图输入和Spice 433

19.9 测试设备 438

附录A 进一步教育 441